Clifford操作对非稳定能力和量子混沌的影响

非稳定性与纠缠一样,是容错量子计算和实现真正量子优势的关键因素。尽管最近取得了一些进展,但对于在混合Clifford和非Clifford操作的电路中非稳定性的生成和热化,仍然缺乏完整的理解。虽然Clifford操作不会生成非稳定性,但它们与非Clifford门的相互作用可以强烈影响一般量子电路的整体非稳定动力学。在该工作中,研究人员建立了最终非稳定功率与非Clifford门个体功率之间的直接关系,这些门在电路中与随机Clifford操作交错分布。通过利用这一结果,该团队揭示了在一般电路中非稳定功率热化到其Haar平均值的现象。作为先导,研究人员分析了两量子比特门,并在可解析处理的系统中展示了这种热化现象。进一步扩展,该团队探索了算子空间中的非稳定功率,并展示了其在物理模型中的行为。最后,研究人员考察了非稳定功率在砖墙量子电路中量子混沌出现中的作用。该工作阐明了非稳定动力学如何在量子电路中演化和热化,从而有助于更好地理解量子计算资源及其在量子混沌中的作用。

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